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水温、盐度、pH和光照度对龙须菜生长的影响



全 文 :收稿日期:2013-04-25 修回日期:2013-06-30
基金项目:海洋公益性行业科研专项经费项目(201105008-2、201305005) ;山东省农业重大应用技术创新(2012. 6—2014. 6) ;山东省科技
攻关计划(2009GG10005012)
作者简介:胡凡光(1977—) ,男,工程师,研究方向:大型海藻养殖与应用。E-mail:hfg_2006@ sohu. com
通信作者:王志刚(1960—) ,男,高级工程师,研究方向:藻类养殖与应用。E-mail:wangzhigang917@ 126. com
水温、盐度、pH和光照度对龙须菜生长的影响
胡凡光,郭萍萍,王 娟,孙福新,吴海一,李美真,王志刚
(山东省海水养殖研究所,山东 青岛 266002)
摘要:为研究龙须菜池塘栽培生长情况,根据池塘水环境因子(水温、盐度和 pH)及龙须菜的生长特性,设置
了龙须菜不同水深栽培试验、未分苗与定期分苗栽培试验及不同光照强度对龙须菜生长影响的试验。结果
表明:水深 2 m处龙须菜生长最好,其次是 1. 5 m,1. 0 m水深处栽培的龙须菜生长最慢。相同试验条件下,
定期分苗组藻体总湿重比未分苗组生长效果好;光照度 < 3 000 lx时龙须菜生长较好,光照度 > 6 000 lx时生
长相对差一些;池塘水温在 19 ~ 27 ℃时龙须菜生长良好。研究表明,龙须菜生长受池塘水温和光照度变化
影响较为显著,池塘水体盐度和 pH变化对龙须菜生长影响不显著;龙须菜对养殖水体中的营养盐具有较强
的吸收能力。
关键词:龙须菜;水环境因子;光照度;池塘栽培
doi:10. 3969 / j. issn. 1007-9580. 2013. 04. 005
中图分类号:S967. 4 文献标志码:A 文章编号:1007-9580(2013)04-023-05
龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)属江蓠属
(Gracilaria) ,是一种大型经济红藻[1]。藻体直
立,线形,圆柱状,藻丝直径 2 ~ 4 mm,长度 20 ~
50 cm,最长可达 1 m或以上,藻体呈红褐色,营固
着生活[2-3]。龙须菜原产于山东省和辽宁省,自
南移广东及福建沿海试养成功后,已在沿海地区
形成规模养殖[4]。龙须菜是鲍鱼等水生动物的
优良饵料,并在食物和饲料开发及生产琼胶藻等
方面具有广阔的用途,其多糖成分为抗肿瘤药物
的开发提供了依据[5]。
随着海水养殖业的迅速发展,尤其是近几年兴
起的海参池塘养殖热潮,发展势头迅猛,且呈现继
续增长的趋势。高密度的池塘养殖导致养殖池塘
水质下降、溶氧降低、氮磷含量超标,养殖池塘废水
大量排放,不但污染海洋环境,同时也使得养殖池
塘自身污染,造成恶性循环。这些现象严重制约了
池塘养殖的可持续发展。近年来的研究表明,养殖
大型海藻是净化水质和延缓水域富营养化的有效
措施之一[6-7]。龙须菜具有吸附 Cd2 +、Cu2 +、Ni2 +
等金属离子的能力,同时能净化海水中的氨氮、亚
硝氮等有害物质[8-11],可作为修复养殖池塘生态环
境的生物材料。本研究旨在将南方浅海栽培的龙
须菜引入北方池塘进行栽培,为龙须菜作为生物修
复材料用于池塘生态修复提供技术依据。试验根
据夏季养殖池塘水环境因子的变化情况及龙须菜
的生长特性设置了不同水深栽培试验、未分苗与定
期分苗栽培试验,以及不同光照强度对龙须菜生长
影响等 3种不同的池塘栽培模式,并重点观测了池
塘水温、盐度和光照度对龙须菜生长的影响。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
2011 年 6 月至 10 月,选择山东东方海洋莱
州生产基地某 30 亩刺参养殖池塘作为试验用池
塘。池塘为沙质底,盐度 29 ~ 31. 2,pH 7. 9 ~
8. 4,水深 1. 0 ~ 2. 0 m。试验藻种为当年 6 月从
福建引进的龙须菜,龙须菜藻种选择藻体完整、体
色呈红褐色、且分枝繁茂的藻株。试验苗架为边
长 1 m的正方形钢筋焊结框架,四边正中间位置
绑扎聚乙烯纤维绳,纤维绳连接处绑扎浮漂。
32《渔业现代化》2013 年第 40 卷第 4 期
1. 2 试验方法
苗架处理:试验夹苗前先用 200 mg /L甲醛浸
泡试验苗架和苗绳,去除有害物质,然后把苗绳间
隔相同距离固定到苗架上,每个苗架固定 6 根苗
绳,同时下面安装一张纤维绳做成的网兜,防止龙
须菜脱落影响试验结果。
藻体分割及夹苗:把整株龙须菜藻体用消过
毒的手术刀均匀的切割成几部分,分割的藻体尽
量保持其完整;然后将分割的龙须菜以间隔 7 cm
的距离夹到苗绳上,每个试验苗架夹苗 1. 0 kg。
试验设计:
(1)龙须菜不同水深栽培试验设计。取龙须
菜试验苗架 9 个,分别放置在池塘水深 1. 0 m、
1. 5 m和 2. 0 m处,每处放置苗架 3 个,然后在浮
漂上标记数字,作为试验编号。
(2)龙须菜不同光照度栽培试验设计。取龙
须菜试验苗架 6 个,其中 3 个放置于池塘 2. 0 m
水深处(在自然光照射条件下生长,测量显示晴
好天气光照度 > 6 000 lx) ,间隔距离 40 m,在另 3
个苗架上方水面覆盖黑色遮阴网,控制遮阴网下
生长的龙须菜在晴好天气条件下接受的光照度
< 3 000 lx,然后在浮漂上标记数字,作为试验编号。
(3)龙须菜未分苗与定期分苗栽培试验设
计。本试验以池塘 2 m水深处的 6 个龙须菜试验
苗架为研究对象,3 个试验苗架龙须菜自然生长,
另 3 个试验苗架生长的龙须菜分别于 7 月 18 日、
8 月 18 日和 9 月 17 日对其进行分苗,分出的藻
体分别加到相同的试验苗架上,同样放置于池塘
2 m水深处栽培。分苗方式为:根据龙须菜生长
情况,适当进行分割,7 月 18 日分出 3 个苗架,8
月 18 日分出 6 个苗架,9 月 17 日分出 12 个苗架,
分出的苗架同样放置于池塘 2 m 水深处进行栽
培,并在浮漂上标记数字,作为试验编号。
观察及测量:根据天气状况及试验,设定每
10 d测量 1 次龙须菜藻体体长和藻体湿重。测量
方式为:每个苗架生长的龙须菜各随机取 30 株,
测量其藻体体长,取平均值作为单株生物量,同时
测量藻体湿重。每天测量池塘水温、盐度和 pH,
以每日 8:30、13:00 和 16:30 测量数据平均值为
当日试验数据。
1. 3 统计分析
所有测定结果表示为平均数 ±标准差(n≥
3) ,用方差分析(ANOVA)和 t-检验进行统计显著
性分析,以 P < 0. 05 作为差异的显著性水平。
2 结果
2. 1 不同水深条件下龙须菜生长情况比较
整个试验期间,池塘水温变化范围为 19 ~
30. 8 ℃,池塘水体盐度变化范围在 29 ~ 31. 2,pH
变化范围为 7. 9 ~ 8. 4。分析发现,龙须菜藻体体
长(图 1)和湿重(图 2)的生长受池塘水温变化影
响较显著(P < 0. 05) ,池塘水温变化幅度处于
19 ~ 25 ℃区间时,栽培龙须菜生长良好;而池塘
水体盐度和 pH变化对栽培龙须菜生长影响不显
著。池塘水深 1. 0 m、1. 5 m和 2 m处生长的龙须
菜,随着水深增加,其藻体体长和湿重逐渐增大
(P < 0. 05) ,试验初期夹苗时藻体平均体长为
24. 8 cm,至 9 月中旬,藻体平均体长分别为 48. 6
cm、57. 2 cm和 60. 1 cm,藻体平均体长随水深而
增大。试验初期,每苗架夹苗量均为 1. 0 kg,至 9
月中旬,苗架藻体平均湿重分别为 7. 19 kg,8. 73
kg和 9. 61 kg,试验苗架藻体湿重随水深而增大。
图 1 不同水深龙须菜藻体体长生长对比
Fig. 1 Growth comparison of Gracilaria lemaneiformis
body length in different depth of water
图 2 不同水深龙须菜苗架藻体湿重生长对比
Fig. 2 Growth comparison of Gracilaria lemaneiformis
rack body wet weight in different depth of water
42 《渔业现代化》2013 年第 40 卷第 4 期
2. 2 光照度对龙须菜生长的影响
比较龙须菜在光照度 > 6 000 lx和 < 3 000 lx
这两种条件下的生长情况可以发现,其体长(图
3)和湿重(图 4)的生长差别较大。光照度
< 3 000 lx时龙须菜生长良好,光照度 > 6 000 lx
时龙须菜生长略差。至 9 月 17 日,两种不同光照
强度下,前者的龙须菜藻体最大平均体长、最大平
均湿重分别为 66. 2 cm 和 12. 2 kg /苗架,后者分
别为 60. 1 cm和 9. 61 kg /苗架(P < 0. 05)。观察
发现,当池塘水温变化范围在 19 ~ 25 ℃时,龙须
菜生长旺盛,侧枝繁茂整齐,体色呈深红褐色。说
明光照强度及水温的变化能够对龙须菜的生长产
生较为明显的影响。
图 3 光照度对龙须菜藻体体长生长的影响
Fig. 3 Light intensity on Gracilaria lemaneiformis
body growth
图 4 光照度对龙须菜苗架藻体湿
重生长的影响
Fig. 4 Light intensity on Gracilaria lemaneiformis
body wet weight growth
2. 3 龙须菜池塘栽培定期分苗与未分苗生长情
况比较
试验显示,(1)龙须菜藻体平均体长:未分苗
试验组,试验初期:24. 8 cm,试验结束:56. 0 cm;
定期分苗试验组,试验初期:24. 8 cm,试验结束:
44. 7 cm(P < 0. 05) (图 5) ;(2)藻体湿重:未分苗
试验组,试验初期:1. 0 kg,试验结束:8. 66 kg
(P < 0. 05) ;(3)藻体湿重:定期分苗试验组,试验
初期:1. 0 kg,试验结束:50. 12 kg(图 6)。其原因
可能是定期分苗会促进龙须菜藻体湿重的快速增
长,在一定程度上也促进了藻体体长的生长,同
时,充足的养殖空间也有利于其生长。
图 5 定期分苗与未分苗龙须菜藻体
体长生长对比
Fig. 5 Growth comparison of Gracilaria lemaneiformis
body length which are periodically separated or
non-separated
图 6 定期分苗与未分苗龙须菜苗架
藻体湿重生长对比
Fig. 6 Wet weight growth comparison of Gracilaria
lemaneiformis which are periodically separated or
non-separated
3 讨论
研究显示,龙须菜生长受池塘水温和光照度
变化影响显著。池塘水体在盐度 29 ~ 31. 2 和 pH
7. 9 ~ 8. 4 自然变化区间范围内对龙须菜生长影
响较小;池塘水温变化幅度在 19 ~ 27 ℃时龙须菜
52《渔业现代化》2013 年第 40 卷第 4 期
生长良好,水温 < 19 ℃或 > 27 ℃时龙须菜逐渐
停止生长,同时侧枝出现腐烂衰退现象;光照度 <
3 000 lx时龙须菜生长较好,光照度 > 6 000 lx 时
龙须菜生长相对差一些。
刘树霞等[12]研究发现,龙须菜在 25 ℃条件
下其相对生长速率最高,这与本研究结果基本相
符。温度对龙须菜光合作用可产生显著的影响,
在 25 ℃时具有最大的光合作用速率,这表明光合
作用速率的大小在一定程度上反映了生长速率的
大小[10]。很多研究者常用光合作用能力的强弱
来估测一种海藻的生长情况[13-18]。本研究中,在
池塘水温 19 ~ 27 ℃、光照度 < 3 000 lx时,龙须菜
生长速率较大,说明在该条件下龙须菜光合作用
速率较大。而光照度 > 6 000 lx、水温 < 19 ℃或
> 27 ℃时,龙须菜生长较差,说明该条件下龙须
菜光合作用速率较小,导致其生长速率较小。
龙须菜在自然生长环境条件下,随着温度的
升高,藻体所接受的光照度会增加,较高的太阳辐
射能够引起海水表面生长的龙须菜产生光抑制,
反而会导致藻体生长速率的下降[19-21]。本研究
显示,池塘水深 1. 0 m、1. 5 m 和 2 m 处生长的龙
须菜随着水深增加,其藻体体长和湿重逐渐增大
(P < 0. 05) ,并且定期分苗组藻体总湿重比未分
苗组生长效果好。海区内龙须菜的生长不仅和温
度有关,而且与营养盐供应水平、养殖密度以及藻
体所接受的光照强度均有密切的关系[13-16],因此
在养殖过程中,可以通过调节养殖池塘环境因子、
养殖水深、定期分苗等手段,为藻体生长提供最适
条件,在短时间内获得较高的产量。 □
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62 《渔业现代化》2013 年第 40 卷第 4 期
Studies on the influence of water temperature,salinity,pH and
light intensity on the growth of Gracilaria lemaneiformis
HU Fanguang,GUO Pingping,WANG Juan,SUN Fuxin,WU Haiyi,LI Meizhen,
WANG Zhigang
(Mariculture Institute of Shandong Province,Qingdao 266002,China;)
Abstract:To study Gracilaria lemaneiformis growth conditions in ponds, according to pond water
environmental factors (temperature,salinity and pH)and characteristics,the experiment studies the influence
of water depth, periodically separated and non-separated seedlings and light intensity on Gracilaria
lemaneiformis growth. The result showed:Gracilaria lemaneiformis grew best in 2m deep water,followed by
1. 5 m deep water,and grew slowest in 1 m deep water;under the same experimental conditions,periodically
separated seedling group gross wet weight was heavier than non-periodically separated seedlings;Gracilaria
lemaneiformis grew best at light intensity bellow 3 000 lx,and grew relatively slower with the light intensity
above 6 000 lx,and grows better with water temperature between 19 ℃ and 27 ℃ . The study concluded:water
temperature and light intensity variation can influence Gracilaria lemaneiformis growth significantly;pond water
salinity and pH variation influences Gracilaria lemaneiformis growth slightly,and Gracilaria lemaneiformis has
strong ability of absorbing nutrients in culture pond.
Key words:Gracilaria lemaneiformis;environmental factors;light Intensity;
櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄
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72《渔业现代化》2013 年第 40 卷第 4 期